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李昊、徐寒冰、郝博、孙新明、刘存、李志鹏

(长沙理工大学能源与动力工程学院,湖南长沙)

摘要:文章在讨论由止回阀组成的防回流装置的结构和工作原理的基础上,分析了各种止回阀的流动状态与流阻的关系,并根据流阻系数计算能耗。每个止回阀的流动结构。损耗分析计算,提出单盘式防逆流装置节能效果显着,是止回阀防逆流装置中非常好的过流元件。

关键词:回流;能量损失;止回阀;流动阻力

CLC 编号:TU991.37 文件代码:A 货号:1006-8937 (2010)03-0070-03

和损失的部分

反单位

李浩,徐寒冰,郝博,孙新明,刘存,李志鹏

(and Power , &, 中国)

:在止回阀组成的反单元的基础上,流量和流量之间为,和上的损失是根据止回阀的流量得出的。盘式反单元是止回阀反单元中最好和最好的部件。

关键词:; 损失;止回阀;流动

1 概述

无论是环境保护、食品安全、水资源开发利用、人类健康与社会和谐等当今社会的重要热点问题,都与水息息相关,尤其是人们每天都离不开的饮用水。要求越来越严格,因此饮用水的处理和污染的预防非常重要。一般来说,自来水厂送来的水,经过一系列处理后,必须达到规定的水质卫生标准要求,通过管网输送给用户时,也必须符合规定的水质卫生标准要求,但在事实上在输水过程中,由于管网、阀门、管件的污染以及不干净的水回流,水很容易受到不同程度的污染。为保证人民生活用水质量,除了保证管网、阀门、管件不污染水源外,还要防止水管网中各种不洁水回流的污染。目前,防止输水管网中各种不洁水回流污染的方法是在可能产生不洁水倒流的管道上安装一种称为防回流装置的装置。但加装防回流装置给原有管网增加了额外的能量损失。本文仅对各种防回流装置的电流过流结构和能量损失进行分析计算。有一个开发应用程序的参考。

2 防回流装置的结构及工作原理分析

防回流装置是一种控制管道中的流体只向一个方向流动的装置。它的作用是在任何情况下防止管道中的流体倒流,从而避免倒流造成的污染。止回阀是最简单的防回流装置。各类止回阀虽然具有控制液体单向流动的功能,但不具备完全防止水倒流的功能。首先,阀门的关闭需要一个过程。在此过程中,有不干净的水回流;其次,如果阀门启闭装置或密封件损坏,将完全失去防止回流的功能,因此单个止回阀并不能有效防止回流污染的装置。现在,能有效防止倒流的装置采用双止回阀和溢流阀组成的组合结构,溢流阀安装在两个止回阀之间(如图1所示)。其工作原理是利用流体流过第一止回阀由于弹簧阻力和溢流水头损失而降低压力,使进口压力高于溢流阀腔的压力,而上部压力安全阀膜片是入口压力。,膜片上部的压力大于溢流阀腔和弹簧阻力,溢流阀保持关闭状态,流体正常流动。阀膜上部的压力小于溢流阀腔和弹簧的压力,溢流阀自动打开,回流液排出管外。自动关闭。当阀后管网的流体压力升高并超过阀门入口端的流体压力时,如果第二个止回阀密封良好,流体不会倒流,溢流阀关闭不泄漏. 如果发生泄漏,排放阀打开以排放流体。

3 止回阀的工作原理

止回阀是一种自动防止流体回流的阀门。止回阀的启闭装置在流体压差的作用下开启。当入口端的压力高于出口端的压力时,流体从入口端流向出口端。当进口端的压力低于出口端的压力时,启闭装置在流体压差、重力等因素的作用下自动关闭,防止流体倒流。

3.1止回阀类型和特点

止回阀一般分为截止式、翻板式、回转式和开启式等几种。

①截止止回阀的结构与截止阀大体相似。启闭件沿通道中心线上下移动,动作可靠,但流体阻力大,适用于轻型和小口径场合。截止止回阀分为直流式和斜流式两种。直通式止回阀只能安装在水平管道中,斜流式止回阀一般安装在垂直管道中。可制成多功能液压控制阀等缓闭型。

②拍打式止回阀的启闭装置绕转轴转动,转动00~900°实现启闭。流体阻力一般比升降式止回阀小,适用于口径较大的场合。根据启闭件的数量,拍门式止回阀可分为单门摆动式、双门式和多门拍门式三种。单门翻板式止回阀一般适用于中口径场合。单门旋启式止回阀用于大口径管道时,可制成缓闭止回阀,可降低水锤压力。双门翻板式止回阀适用于大中口径管道。对夹式双门翻板式止回阀结构小、重量轻,是一种发展较快的止回阀;多门翻板止回阀适用于大口径管道。

③旋转式止回阀有球式和蝶式,启闭件绕阀杆旋转00~90度。启用打开和关闭。蝶式结构与蝶阀类似,也有单蝶板和双蝶板之分。其结构简单,流阻小,水锤压力也小。适用于大口径场合。

④开式止回阀有直通式、盘管式等多种结构形式。启闭件采用橡胶制成,具有良好的低流阻性能,结构简单,成本低。最初,它是从国外和国内进口的。近年来,该应用得到了迅速推广。但开启式止回阀的工作温度和压力受橡胶材料的限制,主要用于低压场合。

3.2 止回阀溢流件及启闭装置

当流体流经不同类型的止回阀流量元件和启闭装置时,流体的流动状态有很大的不同,由此产生的流阻能量损失也有很大的不同。以下是几种防回流装置中使用的止回阀溢流元件及启闭装置的流体流程图(图2).

我们知道,周围的流动越复杂,流动阻力越大。从图2的流动状态可以直观地看出,流体在止回阀中流动时,绕闸式和盘式的流动简单,升降式、拍打式和斜式流动简单。截止式绕流复杂,闸式止回阀为密封结构,传动结构复杂,蝶板式、升降式、翻板式和斜截止式止回阀为密封式。结构及其传动结构比较简单。综合以上分析,认为蝶板式是止回阀的最佳通流部分。

4 防回流装置过流部分结构能量损失计算

由以上分析可知,防回流装置的溢流部结构由第一单向阀溢流部结构、中间溢流阀溢流部结构、第二单向阀溢流部结构和互溢部结构组成。过度连接空间组合。防回流装置过流部分结构的能量损失可以通过各部件的能量损失相加得到。

4.1 防回流装置过流结构流阻系数

溢流部分结构的流阻系数是通过实验得到的。国内外许多科研机构和学者进行了大量的实验,编纂出版了大量资料。关于片状结构的流阻系数的摘录。

闸板式流阻系数最小倒流防止器和止回阀有什么区别,直通截断式流阻系数最大,与前面流体流动分析一致。另外,从表2、表3可以看出,同一阀门在不同开度下的流阻系数有很大差异。它们可能都处于全开状态,因此防回流装置在运行过程中的流阻可能非常大,造成很大的能量损失。从上表可以看出,单个蝶板在不同开度下的流阻系数除了小开度外都不大,每个开度在50%以上的都不大。可以说,就防回流装置的实际运行而言,

4.2 防回流装置过流部分结构能量损失计算

防回流装置的能量损失是根据过流装置结构的能量损失计算的。在目前防倒流装置的过流装置的结构设计中,一般采用相同的两个止回阀和一个溢流阀,溢流阀一般变化很大。很少。这里,为了比较防倒流装置的能量损失,只计算两个止回阀的能量损失,根据各种防倒流装置时2m/s的流体速度计算年能量。止回阀完全打开。损耗计。两个止回阀的能量损失计算如下:

E=2T-y QHj(kW.h) 式中:T为时间(按8 760公顷计算);Q 为流量,II13/S;^y 是液体的体积密度,9.8N/n13。hj=C 2g 式中:1J通常为通过本地装置后的流速,m/s;f 为单向阀的流阻系数。

截流式和直径为150 mm的斜截流式每年耗电量也高达3 629kW-h。这是目前的情况。根据前面的分析,闸板式虽然能耗最小,但用于结构密封和传动结构复杂,目前无法使用,而单碟式用于止回阀结构密封和传动结构简单,与斜截流式相比能耗极低,仅为45.9%,节能率54.1%倒流防止器和止回阀有什么区别,节能效果非常显着。

5 结论

可用于构造防倒流装置的止回阀结构有多种,其能耗差异很大。止回阀结构应根据能耗进行优化。从流阻等方面来说,单蝶板式是不错的类型。更换对角截流式的节能效果非常显着,值得在今后的设计开发中尝试。

参考:

[1] 卢培文,孙晓霞,杨炯良。阀门选型手册 [M]. 北京:机械工业出版社,2001.

[2] 卢培文,孙晓霞,邱晓来,实用阀门设计手册[M].北京:机械工业出版社美国泰科阀门,2002.

[3] GW ,TM 维特斯。美国阀门和管件设计手册[M].北京:机械工业出版社,1987.'

[4] 华少增,杨学宁.实用流体阻力手册[M].北京:国防工业出版社阀门公司,1985.

[5] 陈建明,于志日,刘洋。DFQ型回流防止器及其应用[J]. 给排水, 2004, 30(12)

[6] 于培刚,防倒流器及其在供水系统中的应用[J]. 四川建筑, 2005, 4(8).

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